技术领域
[0001] 本
发明涉及机械技术领域，更具体地说，涉及一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备。
背景技术
[0002] 目前，
热能的有效利用问题受到了越来越多的关注，其中，太阳能、
地热能作为一种清洁
能源更是倍受青睐。
[0003]
现有技术中已经存在各种利用太阳能及其它热能产生
能量的设备。例如，中国
专利公报第CN101302945A号公开了一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备，该设备中，通过气体压差产生装置产生气体压
力差并驱动高压气体产生装置生成高压气体；该高压气体储存至蓄压装置，储存于所述蓄压装置中的高压气体通过所述能量产生装置通过产生所述能量(机械能或
电能)。上述设备中高压气体产生装置主要是利用气体压差产生装置的气体对进入高压气体产生装置的空气进行压缩，因此，其高压气体的产气量相对较低。
[0004] 综上所述，如何提高高压气体的产气量，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
[0005] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备，以实现提高高压气体的产气量的目的。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0007] 一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备，包括：气体压差产生装置，其通过所述热源产生气体压力差；
[0008] 高压气体产生装置，其通过气体管线与所述气体压差产生装置连通，进入所述高压气体产生装置初级气体通过来自所述气体压差产生装置的气体压力差来生成高压气体；
[0009] 蓄压装置，其通过气体管线与所述高压气体产生装置连通，所述蓄压装置储存所述高压气体产生装置生成的高压气体；以及
[0010] 能量产生装置，其通过气体管线与所述蓄压装置连通，所述能量产生装置通过储存于所述蓄压装置中的高压气体产生所述能量；
[0011] 所述设备还包括：气体增压装置，其通过气体管线与所述高压气体产生装置连通，所述气体增压装置对进入所述高压气体产生装置的初级气体进行初级增压。
[0012] 从上述技术方案中可以看出，本发明
实施例与现有技术相比首先对进入至高压气体产生装置的初级气体进行初级增压，然后再输送高压气体产生装置，由于进入至高压气体产生装置的气体压力相对增加，因此，在达到特定的预设压力消耗相对较少的功，当高压气体产生装置的总功不变的情况下，相应的增加了高压气体的产气量。
附图说明
[0013] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014] 图1为本发明实施例所提供的一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备的安装有排料护板时的示意图；
[0015] 图2为本发明实施例所提供的另一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备的安装有排料护板时的示意图；
[0016] 图3为本发明实施例所提供的第一
热交换器和第二热交换器的安装示意图；
[0017] 图4为本发明实施例所提供的集冷
水槽的安装示意图；
[0018] 图5为本发明实施例所提供的集热水槽的安装示意图。
[0019] 图1至图5中：
[0020] 100为气体压差产生装置、500为高压气体产生装置、600为蓄压装置、700为能量产生装置、800为气体增压装置；
[0021] 10为高压气体产生组件、20为低压气体产生组件、11-16为热流体源、41-46为冷流体源、21-26为第一热交换器、31-36为第二热交换器、51为主
气缸组件、52为主
气缸组件、6为高压储气罐、61为集热水槽、62为调压装置、91为发
电机、72为储气槽、73为第二气体增压机、74为油压缸组件、75为供液部件、76为蓄压器、77为蓄压器、78为
液压马达、79为集冷水槽、81为气体
压缩机、82为过滤给油三点结合、83为第一气体增压机、92为
齿轮变速机；
[0022] 510为主气缸、511为主
活塞、512为第二压缩机、513为第一压缩机、520为主气缸、521为
主活塞、522为第二压缩机、523为第一压缩机、740为辅助气缸、741为辅助活塞、743为第三压缩机、742为第四压缩机、751为储液桶、752为空转油
泵、753为初级液压蓄压桶、
611为第一水槽、612为第一换
热管、791为第二水槽、792为第二换热管。
具体实施方式
[0023] 为此，本发明核心是公开一种太阳能集热流体温差空气增压发电设备，以实现提高高压气体的产气量的目的。以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对
权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
[0024] 如图1和图2所示，本发明实施例中的太阳能集热流体温差空气增压发电设备，包括：气体压差产生装置100，其通
过热源产生气体压力差；高压气体产生装置500，其通过气体管线与气体压差产生装置100连通，进入高压气体产生装置500初级气体通过来自气体压差产生装置100的气体压力差来生成高压气体；蓄压装置600，其通过气体管线与高压气体产生装置500连通，蓄压装置600储存高压气体产生装置500生成的高压气体；以及能量产生装置700，其通过气体管线与蓄压装置600连通，能量产生装置700通过储存于蓄压装置600中的高压气体产生能量；设备还包括：气体增压装置800，其通过气体管线与高压气体产生装置500连通，气体增压装置800对进入高压气体产生装置500的初级气体进行初级增压。
[0025] 本发明实施例与现有技术相比首先对进入至高压气体产生装置的初级气体进行初级增压，然后再输送高压气体产生装置，由于进入至高压气体产生装置的气体压力相对增加，因此，在达到特定的预设压力消耗相对较少的功，当高压气体产生装置的总功不变的情况下，相应的增加了高压气体的产气量。
[0026] 气体压差产生装置100
[0027] 需要说明的是，本发明实施例中所说的气体压差产生装置100包括高压气体产生组件10和低压气体产生组件20。应当指出的是，“高压气体产生组件10”中的“高压”意指其中产生的气体压力高于“低压气体产生组件20”中产生的气体压力。
[0028] 高压气体产生组件10包括至少一个热流体源11-16和至少一个第一热交换器21-26。如图1和图2所示，每个热流体源经由第一
循环泵CP1连接到每个相应的第一热交换器，具体而言，热流体源11连接到第一热交换器21，热流体源12连接到第一热交换器
22，依此类推。并且每个第一热交换器经由
回流管线连接到每个相应的热流体源，从而使热流体得以在进行热交换之后回流到每个热流体源中。第一循环泵CP1的功能是使热流体源中的热流体循环流入第一热交换器，以便加热第一热交换器从而使第一热交换器中的加压气体压力升高。
[0029] 图1所示的热流体源11-16是用于向第一热交换器21-26提供热水的
太阳能集热器，但是应当理解的是，该热流体源还可以是诸如发电站
冷却水系统等能够提供热流体的其它热源。另外，尽管图中示出了6个热流体源和6个第一热交换器，应该理解的是本发明并不局限于此，根据具体应用场合，该设备中可以设置任意数目的热流体源和第一热交换器。并且，如图所示，每个第一热交换器分别经由第一
阀v1、v4、v7、v10、v13、v16并通过第一共用气体管线P1连接到高压气体产生装置500。第一阀v1、v4、v7、v10、v13、v16是诸如
球阀之类用于流体通断的常规型阀
门。
[0030] 低压气体产生组件20包括至少一个冷流体源41-46和至少一个第二热交换器31-36。如图1和图2所示，每个冷流体源经由第二循环泵CP2连接到每个相应的第二热交换器，具体而言，冷流体源41连接到第二热交换器31，冷流体源42连接到第二热交换器
32，依此类推。并且每个第二热交换器经由回流管线连接到每个相应的冷流体源，从而使冷流体得以在进行热交换之后回流到每个冷流体源中。第二循环泵CP2的功能是使冷流体源中的冷流体循环流入第二热交换器，以便加热第二热交换器从而使第二热交换器中的加压气体压力降低。
[0031] 上述第一循环泵CP1和第二循环泵CP2为
气动式水泵，以配合水阀控制
开关，达到热交换器管内冷热水切换泵给，创造温差与压差最大的功效。当40℃冷源流入第一热交换器21内升温后，气体迅速膨胀至205巴当压差推挤运动达至均压状态时，该两个冷热热交换器内的气体
质量已发生不等量的质变，然而两个热交换器内部空间冷热依然维持不等的温差，当再度开启第二段水阀切换冷热水源，此时热涨冷缩的效应将更加突显。
[0032] 上述第一循环泵CP1和第二循环泵CP2的气源由蓄压装置600提供或者其他外加高压气源提供。
[0033] 图1中示出的冷流体源41-46是用于向第二热交换器31-36提供冷水的用于
建筑物的地下冷却管组，但是应当理解的是，该冷流体源还可以是能够提供冷流体的其它冷流体源。类似地，尽管图1和图2中示出了6个冷流体源和6个第二热交换器，应该理解的是本发明并不局限于此，根据具体应用场合以及热流体源和第一热交换器的数目，该设备中可以设置任意数目的冷流体源和第二热交换器，并且冷流体源和第二热交换器的数目可以不等于热流体源和第一热交换器的数目。例如，第一热交换器的数目可以是第二热交换器的2倍。并且，如图所示，每个第二热交换器分别经由第二阀v3、v6、v9、v12、v15、v18并通过第二共用气体管线P2连接到高压气体产生装置500。第二阀v3、v6、v9、v12、v15、v18是诸如球阀之类用于流体通断的常规型阀门。
[0034] 另外，为了及时补充气体，每个第一热交换器21-26和每个第二热交换器31-36均设置有充气口，该充气口上分别经由
单向阀，通过单向阀外界气体只能单向进入只第一热交换器21-26和第二热交换器31-36内部。
[0035] 显然，从上文的描述中可以看出，热流体在第一热交换器21-26的一侧循环流过，从而通过热交换来加热填充在第一热交换器21-26另一侧的气体，使得气体的压力升高。类似地，冷流体在第二热交换器31-36的一侧循环流过，从而通过热交换来对第二热交换器31-36另一侧的气体进行制冷，使得气体的压力降低。因此，在初始压力相等的情况下，第一热交换器21-26中的气体与第二热交换器31-36中的气体之间会形成压力差。
[0036] 为了节省管路设置以及调节第一热交换器和第二热交换器内压力，本发明实施例还公开了一种共用管道的连接形式。请参照图3，以热流体源11、第一热交换器21、冷流体源41和第二热交换器31的连接关系为例进行简单介绍，剩余的每组可以参照此组的连接关系。
[0037] 在该实施例中，第一热交换器21的口d4通过供水管线与热流体源11的口d18连通，第一热交换器21的口d2通过供水管线与热流体源11的口d19连通，其中，上述供水管线上设置有第一段水阀v36；第一热交换器21的口d4通过供水管线与冷流体源41的口c23连通，第一热交换器21的口d2通过供水管线与冷流体源41的口c22连通，其中，上述供水管线上设置有第三段水阀v37。
[0038] 第二热交换器31的口c4通过供水管线与热流体源11的口d23连通，第二热交换器31的口c2通过供水管线与热流体源11的口d22连通，其中，上述供水管线上设置有第二段水阀v38；第二热交换器31的口c4通过供水管线与冷流体源41的口c18连通，第二热交换器31的口c2通过供水管线与冷流体源41的口c19连通，其中，上述供水管线上设置有第四段水阀v39。
[0039] 起始温压设置：第一热交换器21和第二热交换器31均温设定在30℃，两端均压设置为200巴；当20℃冷源流入第二热交换器31内降温后，气体迅速收缩至195巴。当
温度降至10℃时气体迅速收缩低达190-185巴；当冷源端压力低于第一热交换器21压力时即产生低压收缩的压差动力效应。
[0040] 热交换器交换动作：当压差推挤运动达至均压状态时，关闭第一段水阀v36；待另外5组热交换器系统按顺序逐一运行完毕后，开启第二段水阀v38进行冷热交换；当冷流进入第一热交换器21后，即发生急速冷收缩的动力效应，而
动能立场随之变换，以同样模式的工作效益，周而复始循环运作。
[0041] 当40℃热源流入第一热交换器21内升温后，气体迅速膨胀至205巴以上。一来一回压差大增，当压差推挤运动达至均压状态时，该两个冷热热交换器内的气体质量已发生不等量的质变，然而两个热交换器内部空间冷热依然维持不等的温差，当再度开启第二段水阀切换冷热水源，此时热涨冷缩的效应将更加突显。通过上述操作可以调节第一热交换器和第二热交换的压力相等。
[0042] 除了上述方式，通过在第一热交换器和第二热交换器之间设置均压阀也能起到上述均压的效果，如图1和图2所示，每个第一热交换器的填充有气体的一侧分别经由均压阀v2、v5、v8、v11、v14、v17连接到相应的每个第二热交换器的填充有气体的一侧，均压阀v2、v5、v8、v11、v14、v17分别用于使一对相应的第一和第二热交换器中的气体压力变得相等。例如，从图1中可以清楚地看出，当均压阀v2打开时，第一热交换器21与第二热交换器31中的气体压力会变得相等。
[0043] 需要说明的是，上述热源和冷源的功能是形成空气(高压气体)温差，其中，所述热流体源中的热流体是来自太阳能集热器的热水、发电站中用于设备冷却的冷却水、工业余热或者
温泉地热等。所述冷流体源中的冷流体是建筑物中的地下冷却管组中的冷水、河水、溪流或湖泊等。因此太阳能集热器和建筑物地下的冷却管组仅仅是作为示例提出的。对于本领域技术人员来说显而易见的是，任何能够形成一定温差的环境和/或设备都可以作为本发明的热源和冷源。例如，在室外太阳照射到的
位置和太阳没有照射到的阴凉位置之间便可形成有用温差，依此类推，建筑物的阳面和阴面、室外和室内、地上和地下、水上和水下甚至于地热、
风和雨等都可以形成温差，从而作为本发明的热源和冷源。加之从系统本身流程做功后所产生的废热废冷皆可作为本发明的热源和冷源。
[0044] 气体增压装置800
[0045] 气体增压装置800包括：
气体压缩机81、过滤给油三点结合82和第一气体增压机83，其中，过滤给油三点结合82通过气体管线连通气体压缩机81和第一气体增压机83，气体压缩机81的进口与初级气体连通，第一气体增压机83的出口通过气体管线与高压气体产生装置500连通。首先通过气体压缩机81将进入其内的初级气体为低压气体，作为
基础气源，再将低压气源经过第一气体增压机83压缩成较高压的气体，作为高压气体产生装置
500的基础气源。该第一气体增压机83为本领域技术人员所熟知的气体增压机，所采用增压型号根据具体应用场景进行选取。
[0046] 为了保证进入高压气体产生装置500内高压的气体的持续性，本发明实施例还在第一气体增压机83与高压气体产生装置500之间设置储气桶84，第一气体增压机83压缩成较高压的气体经由单向阀只流入至储气桶84中。
[0047] 另外，为了防止进入系统内的初级气体的清洁，在气体压缩机81的进气口处设置有空气
过滤器，以过滤初级气体中的颗粒杂质。
[0048] 高压气体产生装置500
[0049] 高压气体产生装置500可以是气缸组件，图1中所示的高压气体产生装置500包括一个主气缸组件51。主气缸组件51包括主气缸510、第一压缩机513和第二压缩机512。
[0050] 主气缸510，其中设置有主活塞511，主气缸组件511的第一驱动进气口a1经由第三阀v19或第四阀v20连接到第一共用气体管线P1，主气缸组件511的第二驱动进气口a2经由第五阀v21或第六阀v22连接到第二共用气体管线P2，第三阀v19和第五阀v21连接到主活塞511左侧，第四阀v20和第六阀v22连接到主活塞511右侧。第一压缩机513，其设置成一体地连接到主气缸510左侧并设置有第一活塞，主气缸组件511的进气口a3经由单向阀与第一气体增压机83连通，经第一气体增压机83初级增压后的气体单向地流入第一压缩机513，并在第一压缩机513用于在第一活塞向左移动时输出高压气体。(经由第一道压缩后的高压气体，再经由管路导入第二压缩机进行第二道压缩)第二压缩机512，其设置成一体地连接到主气缸510右侧并设置有
第二活塞，主气缸组件511的进气口a3经由单向阀与第二压缩机512连通，经第一气体增压机83初级增压后的气体再经由管路导入第一压缩机513进行压缩后单向地流入第二压缩机512，第二压缩机512在第二活塞向右移动时输出高压气体，并且主气缸组件511的排气口b1经由单向阀与蓄压装置600连通，使高压气体单向流入至蓄压装置600。其中，主活塞511通过第一
连杆与第一活塞和第二活塞设置成一体，并且第一连杆设置成以气密方式穿过主气缸510的
侧壁，并且第一压缩机513在第一活塞左侧经由单向阀与第二压缩机512的第二活塞的右侧单向导通。
[0051] 第三阀v19、第四阀v20、第五阀v21和第六阀v22为
电磁阀，虚线表示第四阀v20和第五阀v21动作相同，同时关闭或同时开启，形成交叉动作，主要是引导气体流向，使主活塞511在温差气体压差的压力作用下产生左右摆荡，连带推动第一压缩机513内的第一活塞和第二压缩机512内的第二活塞同步进行压缩动作，压缩过程是从第一压缩机513的右端至第二压缩机512的左端进行两道压缩流程，第一压缩机513的右端吸入较高压缩空气压缩后，经由单向阀导引至第二压缩机512的左端再次压缩，以达到本系统所需的高压缩空气的要求。
[0052] 在优选实施方式中，第一压缩机513输出的气体压力是60巴；第二压缩机512输出的气体压力是200巴。当三个活塞一体地向右移动时，第一压缩机513输出60巴的高压气体，该高压气体经由连接在第一压缩机513和第二压缩机512之间的单向阀流入第二压缩机512左侧并最终流入蓄压装置600；当活塞一体地向左移动时，第二压缩机512输出200巴的高压气体。
[0053] 上述第三阀和第四阀，以及第五阀和第六阀均为功能上的限定，还可以根据实际需要将第三阀和第四阀设计成
四通阀，将第五阀和第六阀设计成四通阀。
[0054] 实验表明，在根据本发明的设备的工作过程中，当上文的冷源与热源之间的气体温差达到2.5℃时，主气缸组件51便可产生钟摆运动(活塞左右移动)从而输出高压气体；当气体温差达到10℃时，主气缸组件51便可进行标准的钟摆运动，温差越大则钟摆运动越强劲，输出功率也越大。因此，正如上文，任何能够形成一定温差(大约2.5℃即可)的环境和/或设备都可以作为本发明的热源和冷源。
[0055] 图2中所示的高压气体产生装置500包括一个主气缸组件51和一个主气缸组件52，其中，主气缸组件52结构与主气缸组件51的结构相同，仅仅是标号不同，其中，包括主气缸520、第一压缩机523和第二压缩机522。主气缸520，其中设置有主活塞521，具体结构参考主气缸组件51。
[0056] 尽管图1示出了1个主气缸组件，图2示出了2个主气缸组件，应该理解的是本发明并不局限于此，根据具体应用场合可以设置任意数目的主气缸组件。
[0057] 第一热交换器21-26中的高压气体是连接主气缸510，交由第三阀v19和第四阀v20导引流向。第二热交换器31-36中的高压气体是连接主气缸511，交由第五阀v21和第六阀v22导引流向。上述第一热交换器21-26和第二热交换器31-36共为一组封闭式的运行系统，与其它空间管路或外界空气隔绝，两者之间相互隔离，唯透过均压阀方可互通。主气缸510和511进行左右活塞摆动是经由两组热交换器的温差(所产生气体
热膨胀和冷收缩的物理变化而来)所产生的动力。
[0058] 下面参照附图说明气体压差产生装置100、高压气体产生装置500和气体增压装置800具体操作过程：
[0059] 步骤(1)，向第一热交换器和第二热交换器中充入的气体。
[0060] 充入后的气体的压力为200巴。应该认识到，本发明并不局限于此，热交换器中的气体可以具有其它压力，并且第一热交换器中的气体压力可以略微大于第二热交换器中的气体压力。当然因为压差不同，自然的会发生高压向低压推挤作用，经由系统阀门运作，很快的就达至均压，在均压的情况下，再由温差产生热涨冷缩的效应而再度形成压差运动。如此循环交替变换摆动往返。
[0061] 上述气体可以借助其他设备进行补充，还可以借助蓄压装置600进行补气，详细过程请参照后续内容。
[0062] 步骤(2)，开启气体压缩机81、过滤给油三点结合82和第一气体增压机83，使得储气罐84中的初级压缩气体进入至第一压缩机513和第二压缩机512中。该步骤主要是为高压气体产生装置500提供较高压力的基础气源。
[0063] 步骤(3)，打开第一阀v1和第二阀v3以及第三阀v19和第六阀v22，并且关闭第一阀v4、v7、v10、v13、v16、第二阀v6、v9、v12、v15、v18以及均压阀v2、v5、v8、v11、v14、v17。该步骤中也可以先打开第四阀v20和第五阀v21。
[0064] 步骤(4)，当主活塞511移动到主气缸510运行到到预
定位置时，关闭第三阀v19和第六阀v22以及第一阀v1和第二阀v3，打开第一阀v4和第二阀v6以及第四阀v20和第五阀v21，并关闭第一阀v1、v7、v10、v13、v16、第二阀v3、v9、v12、v15、v18。如此循环，直到再次打开第一阀v1和第二阀v3-即再次使用第一热交换器21和第二热交换器31。
[0065] 本案将采取共用管道的连接形式，透
过冷热流源变更冷热交换器易位。当压差推挤运动达至均压状态时，不采用均压阀进行平衡，保持两个冷热热交换器内的气体质量已发生不等量的质变，然而两个热交换器内部空间冷热仍然维持不等的温差，当再度开启第二段水阀切换冷热水源，此时因热涨冷缩的效应而产生冷热交换器的易位，从而转为逆向的压差推挤运动，反复循环轮动。
[0066] 为了提高能源的有效利用率，如图4所示，高压气体产生装置500与蓄压装置600之间的气体管线上集热点A还设置有集热水槽61，集热水槽61包括第一水槽611和置于第一水槽611内的第一换热管612，第一换热管612的进气口d21与高压气体产生装置500的排气口连通，第一换热管612的出气口d20与蓄压装置600的进气口连通。
[0067] 其中，本发明实施例公开了上述集热水槽61的一种循环利用的方式，如图3所示，该集热水槽61内填充有水，集热水槽61的口d11与第一热交换器21的口d5连通，集热水槽61的口d17与热流体源11的口d18连通，热流体源11的口d19与第一热交换器21的口d2连通；集热水槽61的口d10与第一热交换器22的口d5连通，集热水槽61的口d16与热流体源12的口d18连通，热流体源12的口d19与第一热交换器22的口d2连通；集热水槽61的口d9与第一热交换器23的口d5连通，集热水槽61的口d15与热流体源13的口d18连通，热流体源13的口d19与第一热交换器23的口d2连通；集热水槽61的口d8与第一热交换器24的口d5连通，集热水槽61的口d14与热流体源14的口d18连通，热流体源14的口d19与第一热交换器24的口d1连通；集热水槽61的口d7与第一热交换器25的口d5连通，集热水槽61的口d13与热流体源15的口d18连通，热流体源15的口d19与第一热交换器25的口d2连通；集热水槽61的口d6与第一热交换器26的口d5连通，集热水槽61的口d12与热流体源16的口d18连通，热流体源16的口d19与第一热交换器26的口d2连通。
[0068] 其中，上述第一热交换器21的口d3通过第一阀v1与第一共用气体管线P1连接，第一热交换器21的口d5通过均压阀v2与第二热交换器31连接，第一热交换器21的口d1与第三共用气体管线P3连接。上述第一热交换器22的口d3通过第一阀v1与第一共用气体管线P1连接，第一热交换器22的口d5通过均压阀v5与第二热交换器32连接，第一热交换器22的口d1与第三共用气体管线P3连接，以此类推。
[0069] 以上集热水槽主要是利用主气缸组件的压缩气体产生的热量，对第一热交换器进行换热。实现了能源循环使用，降低能源浪费。
[0070] 蓄压装置600
[0071] 蓄压装置600包括至少一个(为了清楚起见，图中仅示出了9个)诸如高压储气罐6之类的任何公知类型的高压气体储存装置，其用于储存主气缸组件51和主气缸组件52输出的高压气体。如上，9个高压储气罐6并联为三组，每组中又分别包括3个高压储气罐，三组高压储气罐还经由单向阀连接到第一热交换器和第二热交换器，以便在初始状态以及发生
泄漏的情况下向第一热交换器和第二热交换器中填充气体。其中，第一热交换器21-26与高压储气罐之间的单向阀设置在第一热交换器21-26的口d2，第二热交换器21-26与高压储气罐之间的单向阀设置在第二热交换器21-26的口c2。
[0072] 此外，如图1和图2所示，每组高压储气罐的总输入口设置有第十一阀v31，总输出口设置有第十二阀v32，第十一阀v31用于控制从主气缸组件51流向高压储气罐6的高压气体的通断，而第十二阀v32用于控制从高压储气罐6流向能量产生装置700的高压气体的通断。
[0073] 或者在每个高压储气罐的输入口设置有一个第十一阀v31，输出口设置有一个第十二阀；或者每组高压储气罐的总输入口设置有一个第十一阀v31，每组高压储气罐的总输出口设置有一个第十二阀v32。
[0074] 当每组高压储气罐组的输入口和输出口处设置第十一阀v31和第十二阀v32时，在操作过程中，可以同时打开一组或多组高压储气罐组的输入口处的第十一阀v31，使主气缸组件51中产生的高压气体流向一组或多组高压储气罐6中。例如，先打开左侧高压储气罐组的输入口处的第十一阀v31；当高压储气罐组的中的气体压力达到预定值时，关闭左侧高压储气罐组的输入口处的第十一阀v31并打开左侧高压储气罐组的输出口处的第十二阀v32，并且打开中间高压储气罐组的输入口处的第十一阀v31。此时，左侧高压储气罐组的向下游的能量产生装置输送高压气体，而主气缸组件51中产生的高压气体流入中间高压储气罐组的中，依此类推，当中间高压储气罐组的向下游的能量产生装置输送高压气体时，主气缸组件51中产生的高压气体便流入右侧高压储气罐组的中。这样一来，便能够循环地连续使用高压储气罐6，从而保证向下游的能量产生装置连续、稳定地输送高压气体。
[0075] 应当指出的是，由于蓄压装置600可包括多个高压储气罐组，因此可以在不影响连续循环操作的情况下同时打开一个以上的高压储气罐组。当然，也可以同时打开所有的高压储气罐组。相应地，在同时打开所有高压储气罐组的情况下，当高压储气罐组中的气体压力达到预定值时，便需要暂时停用本发明的设备，等高压储气罐组中的大部分高压气体输送到下游能量产生装置之后，才能再次起动本发明的设备，因而这种操作方式不能保证高压气体的连续输送。
[0076] 为了及时补充气体，每个第一热交换器21-26分别经由单向阀并通过第十五阀v35连接到第三共用气体管线P3。
[0077] 另外，为了方便集中控制，多组高压储气罐组的输入口处和输出口还并联设置有第十三阀33。如此设置，可以在多组高压储气罐关闭或单个使用的情况下仍可控制气体流通。
[0078] 该蓄压装置600还可以为第一热交换器21-26和第二热交换器31-36补充气体，蓄压装置600通过第三共用气管线P3与第一热交换器21-26和第二热交换器31-36的充气口连通，其中，每个第二热交换器31-36分别经由单向阀并通过第十四阀v34连接到第三共用气体管线P3，并通过该共用管线连接到蓄压装置600，多个单向阀仅允许气体从蓄压装置600单向地流入第一热交换器21-26和第二热交换器31-36，从而在设备运行之前以及发生泄漏的情况下对第一热交换器21-26和第二热交换器31-36进行填充。相应地，可以在该第三共用气管线P3上靠近蓄压装置600一侧设置调压装置(未图示)，以便根据具体情形将给定压力的气体输入第一热交换器21-26和第二热交换器31-36中。第一热交换器21-26vv。在一种优选实施方式中，最初向第一热交换器21-26和第二热交换器31-36中充入的气体压力均为200巴。然而，应该认识到，本发明并不局限于此，热交换器中的气体可以具有其它压力，并且第一热交换器中的气体压力可以略微大于第二热交换器中的气体压力。同理，为了控制该蓄压装置600为能量产生装置700提供可调节的高压气体，该蓄压装置600在靠近能量产生装置700的一侧设置有调压装置62。
[0079] 能量产生装置700
[0080] 在一种实施方式中，能量产生装置700包括供液部件75、液压马达78和将蓄压装置600中的气体压力转化为液压力的油压缸组件74，油压缸组件74的进油口a8通过液体管线与供油部件75连通，油压缸组件74的出油口b4、b5通过液体管线与液压马达78连通，油压缸组件74的进气口a7通过气体管线与第二气体增压机73连通，油压缸组件74的排气口b3通过气体管线与储气槽72连通。如图所示，液压马达78连接到(齿轮变速机)多倍数增速机92再
串联至发电机91并带动发电机91旋转发电。应当理解的是，液压马达78也可以作为直接动力源而驱动其它终端设备旋转。液压马达78的进液口与出液口两端分别设置有蓄压器76、77。液压油经压缩为高压油后，油压从出油口b4输入至蓄压器77并供应驱动液压马达78，油压从右边的出油口b5输入至蓄压器76并供应液压马达78，由于蓄压器具有积蓄高压液压油的功能，由于油压缸组件74进行来回摆荡的增压过程会产生空挡间隙发生短暂失压现象，此时蓄压器的设置即可替补这短暂的空档期，进而稳定液压马达所需的恒压。
[0081] 油压缸组件包括：辅助气缸740，其中设置有辅助活塞741，辅助气缸的进气口a7经由第七阀v27和第八阀v28连接到储气槽72，第七阀v27连接到辅助活塞741左侧，并且第八阀v28连接到辅助活塞741右侧，辅助气缸的排气口b3经由第九阀v29和第十阀v30连接到储气槽72；第三压缩机743，其设置成以气密方式连接在辅助气缸740左侧并设置有第三活塞，油压缸组件74的进油口b4、b5经由单向阀与第三压缩机743单向导通，且第三压缩机743在第三活塞向右移动时输出加压液体；以及第四压缩机742，其设置成以气密方式连接在辅助气缸740右侧并设置有第四活塞，油压缸组件74的进油口b4、b5经由单向阀与第四压缩机742单向导通，且第四压缩机742在第四活塞向左移动时输出加压液体，其中，辅助活塞741通过第二连杆L2与第三活塞和第四活塞设置成一体，并且第二连杆L2设置成以气密方式穿过辅助气缸740的侧壁。此外，应当指出的是，第三压缩机743和第四压缩机742与第一压缩机513和第二压缩机512的结构类似，其区别之处仅在于第三压缩机743和第四压缩机742是液体压缩机，输出的是诸如液压油之类的加压液体。
[0082] 上述第七阀v27和第八阀v28，以及第九阀v29和第十阀v30均为功能上的限定，还可以根据实际需要将第七阀v27和第八阀v28设计成四通阀，将第九阀v29和第十阀v30设计成四通阀。
[0083] 供液部件75包括储液箱751，上述第三压缩机743通过两个单向阀分别连接到储液箱751和液压马达78；第四压缩机742也通过两个单向阀分别连接到储液箱751和液压马达78。因此，当活塞向左移动时，第三压缩机743输出加压液体而第四压缩机742从储液箱中抽吸液体；当活塞向右移动时，第四压缩机742输出加压液体而第三压缩机743从储液箱中抽吸液体。
[0084] 或者：供液部件75包括储液箱751、初级液压蓄压桶753和空转油泵752，空转油泵752的进液口与储液箱751连通，空转油泵752的出液口经由初级液压蓄压桶753通过液体管线与油压缸组件74的进油口连通。空转油泵752的设置可以增加供应油压缸的油量和初级液压，为达到增量增压地目的。
[0085] 空压转油泵752的气压源来自于储气槽72，空压转油泵752一共有四个管道孔。分别为两个油路孔和两个气流孔(分别各具一个进口，一个出口)。油路部分连通储
油槽和油压缸，行成循环油路流程。气流部分连通油泵与储气槽72，气体进入油压泵给力作功后即从另一段出口释放出。
[0086] 储液箱751能够起到液压油循环，过滤，降温，排气，消压的作用。
[0087] 气动水泵、空转油压机、气体增压机以及各种阀V的气体均由储气槽72供应,同时该储气槽72也具有气体回收功用。
[0088] 在另一种实施方式中，能量产生装置700包括气动马达，并且该气动马达经由设置在高压储气罐6下游的调压装置62连接到高压储气罐6，从而该气动马达在储存于高压储气罐6中的高压气体的作用下转动。如上，气动马达可以连接到发电机91并带动发电机91旋转发电。同时，气动马达也可以作为直接动力源而驱动其它终端设备旋转。
[0089] 为了增加进入能量产生装置700高压气体的压力，蓄压装置600下游的调压装置62与能量产生装置700之间的气体管线上还设置有第二气体增压机73。该第二气体增压机
73为本领域技术人员所熟知的气体增压机，所采用增压型号根据具体应用场景进行选取。
[0090] 为了保证进入第二气体增压机73高压气体的连续性，蓄压装置600下游的调压装置62与第二气体增压机73之间的气体管线上还设置有储气槽72。储气槽72内的气体源来自蓄压装置600和油压缸组件74气体释放回收。
[0091] 其中，蓄压装置600内的高压气体经由调压装置62调压至恒压气体输送至储气槽72作为气源供应；而油压缸组件74经排气口释放的气体一部分直接回流至油压缸组件74，一部分导入至储气槽72，一部分直接释放出去。储气槽72内的气体一部分向油压缸组件74供应，另一部分通过气体管线与第一气体增压机83连接，储气槽72中的气体经由第一气体增压机83增压转换为中高压气体的气压储入为储气罐84，同时导入主气缸组件513空间内作为生产高压气体的初级气源，使主气缸组件51能够进行增压较快，较多产量的制造高压气体。
[0092] 回收部分气体(来自于油压缸组件74-b3出口的回收气体为第一气源)经由第二气体增压机73增压至中高压以供应油压缸的气体驱动源，其每向外吐出一次气体压力都大于5巴，其间因有间隔空档加上气源消耗，当压力低于5巴时，自动由蓄压装置600作为第二气源递补供应，从而达到气源节流的目的。
[0093] 本发明实施例中的第一气体增压机83和第二气体增压机73为气动式气体增压机，该第一气体增压机83和第二气体增压机73所需气源由蓄压装置600提供。
[0094] 需要说明的是本发明实施例中的调压装置主要作用是降压，其并不仅仅是将200巴的压力调增到5巴，可以根据第一气体增压机83和第二气体增压机73、气动泵、气动马达应用规格不同而相应调低至所需要的压力，例如可调降的范围为5巴至10巴。当然并不仅仅局限于上述范围。
[0095] 油压缸组件74直接释放出去的气体具有一定的冷量，为了达到提高能源利用率，油压缸组件74的排气口与储气槽72之间的气体管线上还并联设置有集冷水槽79，集冷水槽79包括第二水槽791和置于第二水槽791内的第二换热管792，第二换热管792的进气口与油压缸组件74的排气口与储气槽72之间的气体管线连通。
[0096] 储气槽72中的气体经由第二气体增压机73增压转换为中高压气体(约25-30巴)并储入蓄气罐71中，同时导入油压缸组件74中部空间作为辅助活塞741动力能量，使油压缸组件74进行制造油压，高压气体经由第七阀v27和第八阀v28的导引下，从左侧进入右侧排出，再由右侧进入左侧排放，如此交叉循环，与此同时连带的牵引左右两端的第三压缩机743和第四压缩机742。进行液压油的制造。液压油从储液箱751经由空转油泵752的第一道增压后，顺序分别进入油压缸组件74两端的压缩机进行再压缩。
[0097] 为了进一步提高能源利用率，如图5所示：本发明实施例还在该装置的集冷点B设置集冷水槽79，其中，还公开了上述集冷水槽79的一种循环利用的方式，如图3所示，该集冷水槽79内填充有水，集冷水槽79的口c11与第二热交换器31的口c4连通，集冷水槽79的口c17与冷流体源41的口c18连通，冷流体源41的口c19与第二热交换器31的口c2连通；集冷水槽79的口c10与第二热交换器32的口c4连通，集冷水槽79的口c16与冷流体源42的口c18连通，冷流体源42的口c19与第二热交换器32的口c2连通；集冷水槽79的口c9与第二热交换器33的口c4连通，集冷水槽79的口c15与冷流体源43的口c18连通，冷流体源43的口c19与第二热交换器33的口c2连通；集冷水槽79的口c8与第二热交换器34的口c4连通，集冷水槽79的口c14与冷流体源44的口c18连通，冷流体源
44的口c19与第二热交换器34的口c2连通；集冷水槽79的口c7与第二热交换器35的口c4连通，集冷水槽79的口c13与冷流体源45的口c18连通，冷流体源45的口c19与第二热交换器35的口c2连通；集冷水槽79的口c6与第二热交换器36的口c4连通，集冷水槽79的口c12与冷流体源46的口c18连通，冷流体源46的口c19与第二热交换器36的口c2连通。
[0098] 其中，上述第二热交换器31的口c3通过第一阀v1与第二共用气体管线P2连接，第二热交换器31的口c5通过均压阀v2与第二热交换器31连接，第二热交换器31的口c1与第三共用气体管线P3连接。上述第二热交换器32的口c3通过第一阀v1与第二共用气体管线P2连接，第二热交换器32的口c5通过均压阀v5与第二热交换器32连接，第二热交换器32的口c1与第三共用气体管线P3连接，以此类推。
[0099] 集热，集冷流程是根据周围环境以及来源进行调整，譬如也可以不要
集水槽，采取一对一直接接点-单元的集热或集冷源连接一只热交换器，依次类推，进行直接循环。
[0100] 在另外一种实施方式中，太阳能集热流体温差空气增压发电设备还包括控制系统，该控制系统包括：用于控制第一至第十阀的
电子控制器(未图示)，以及设置在第一压缩机513的左侧和第二压缩机512的右侧的位置
传感器(未图示)，其中，当主活塞511与第一活塞和第二活塞一起移动到左侧时，左侧
位置传感器向电子控制器发出控制
信号，从而电子控制器顺次执行下列操作：关闭第一阀中的一个或多个和第二阀中相应的一个或多个、关闭第四阀v20和第五阀v21、打开第三阀v19和第六阀v22以及第一阀中接下来的一个或多个和第二阀中接下来的相应的一个或多个；当主活塞511与第一活塞和第二活塞一起移动到右侧时，右侧位置传感器向电子控制器发出
控制信号，从而电子控制器顺次执行下列操作：关闭第一阀中的一个或多个和第二阀中相应的一个或多个、关闭第三阀v19和第六阀v22、打开第四阀v20和第五阀v21以及第一阀中接下来的一个或多个和第二阀中接下来的相应的一个或多个。因此，在一个单向行程结束时，可以实现各个阀门之间的正确开启及关闭，从而使得该设备得以连续运行并使得能量得以稳定输出。
[0101] 上述电子控制器是可以是例如用于机动车中的任何公知类型的电子控制总成，还可以是任何公知类型的可编程逻辑控制器(PLC)，并且该位置传感器是限位开关，该限位开关可以是例如
簧片触点电磁系统等。
[0102] 该控制系统还包括
压力传感器(未图示)，每个高压储气罐6都设置有压力传感器，当处于工作状态的至少一个高压储气罐6中的压力达到预定值时，压力达到预定值的高压储气罐6的压力传感器向电子控制器发出控制信号，从而电子控制器顺次执行下列操作：关闭压力达到预定值的高压储气罐6的输入口处的第十一阀v31；打开压力达到预定值的高压储气罐6的输出口处的第十二阀v32；打开除压力达到预定值的高压储气罐6之外的至少一个其它高压储气罐6的输入口处的第十一阀v31。例如，在最初操作时，仅打开左侧高压储气罐6输入口处的第十一阀v31从而使主气缸组件51中产生的高压气体仅流入左侧高压储气罐6中；接下来，当左侧高压储气罐6中的气体压力达到预定值时，电子控制器响应于左侧高压储气罐6的压力传感器而关闭左侧高压储气罐6输入口处的第十一阀v31、打开左侧高压储气罐6的输出口处的第十二阀v32从而使其中的高压气体驱动下游的能量产生装置、并打开中间或右侧高压储气罐6的输入口处的第十一阀v31，依此类推，便可以进行循环式连续操作，从而保证连续、稳定地向下游的能量产生装置供给高压气体。应当理解的是，由于蓄压装置600可包括多个高压储气罐6，因此可以同时打开一个以上的高压储气罐6的第十一阀v31，此时也可以实现循环连续操作的目的。
[0103] 该控制系统还包括压力传感器(未图示)，每个第一热交换器21-26和第二热交换器31-36都设置有压力传感器，当第一热交换器21-26和第二热交换器31-36中的压力小于预定值时，压力传感器向电子控制器发出控制信号，从而电子控制器顺次执行下列操作：开启高压储气罐6的输入口处的第十一阀v31，第一热交换器21-26的第十五阀v35和第二热交换器31-36的第十四阀v34。
[0104] 该控制系统还包括压力开关，每个高压储气罐6的输入口处都设置有压力开关(未图示)，并且每个第十一阀31都保持常开状态，当处于工作状态的至少一个高压储气罐6中的压力达到预定值时，压力达到预定值的高压储气罐6输入口处的压力开关在自动关闭的同时向电子控制器发出控制信号，从而电子控制器顺次执行下列操作：打开压力达到预定值的高压储气罐6的输出口处的第十二阀v32；打开除压力达到预定值的高压储气罐6之外的至少一个其它高压储气罐6的输入口处的压力开关。与上述实施方式相似，可以同时打开一个以上的高压储气罐6的输入口处的压力开关，此时也可以实现高压气体的连续输入和输出。可以看出，由于在本实施方式中每个第十一阀v31都保持常开状态，因此本实施方式中的第十一阀v31仅用于在维护或发生紧急情况时进行气流通断。
[0105] 另外，该控制系统还包括限位开关，第三压缩机743的左侧和第四压缩机742的右侧设置有限位开关。当辅助活塞741与第三活塞和第四活塞一起移动到左侧时，电子控制器响应于左侧限位开关而打开第七阀v27并关闭第八阀v28；当辅助活塞741与第三活塞和第四活塞一起移动到右侧时，电子控制器响应于右侧限位开关而打开第八阀v28并关闭第七阀v27。这样一来，使得液压马达78能够被连续驱动，从而使得能量输出更加稳定。
[0106] 本发明可用作例如公寓楼、工厂以及超市中的固定安装设备，也可用作例如
汽车、轮船、
卡车中的移动单元。例如，一方面，当用于各种建筑物中时，本发明的设备可用作建筑物的独立发电系统以便为建筑物供电；另一方面，当用于车辆等交通工具上时，本发明的设备可作为交通工具的驱动系统的动力源，也可作为交通工具的
制动系统及转向系统等的动力源。
[0107] 实验表明，在根据本发明的设备中，当主气缸组件51中产生高压气体时，高压气体由于被压缩而产生高温，其温度最高可达280℃；当高压储气罐6中的高压气体输送到下游的能量产生装置中时，高压气体由于释放而产生
冰冷现象，其温度最低可至零下55℃。
[0108] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种
修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
